油罐区火灾燃烧特性及水喷淋防护作用仿真研究

为提高油罐区火灾的消防应急能力,降低事故后果严重程度,基于动态火灾仿真软件FDS建立油罐火灾后果及喷淋特性仿真预测模型,研究横向风条件下油罐火灾燃烧特性,分析火焰几何特性、温度与热辐射空间分布等关键参数,根据温度与热辐射伤害准则确定危险区域范围,并评估不同喷淋强度对火灾事故的防护作用。研究表明:无喷淋条件时下风罐罐顶下方8 m范围内热辐射强度可能导致钢架结构物倒塌;从标准喷淋强度增大至1.5倍喷淋强度对于临罐的保护作用并没有明显提升。     

装置应急响应保护层效果量化研究

利用FDS数值模拟软件,模拟了装置应急响应保护层中设置水喷淋装置对原油储罐火灾事故后果严重度的影响。研究结果表明,水喷淋对原油储罐火灾热流量和温度的降低率达到30%左右,结合实例发现,水喷淋对火灾热量辐射范围的抑制和减小具有明显效果。该模拟弥补了传统装置应急响应保护层分析在事故后果严重度量化方面的不足,为油罐火灾事故防治及装置应急响应保护层制定提供参考依据。     

池火灾下立式油罐喷淋冷却数值模拟研究

从燃烧速率、火焰高度和火焰温度、热辐射通量三个方面详细论述了池火灾模型,并通过实验、计算和模拟进行对比研究。建立小型立式油罐模型,模拟得到罐壁温度的最大值在750 K左右,火焰温度在1 200 K以上,与试验值吻合。对罐壁进行喷淋冷却,根据规范进行合适布置,选取不同的水喷淋流量,得到罐壁温度增速随着喷淋强度的增大而减缓,12 L/(min·m~2)左右已可满足冷却需求的结果。     

储罐两环段喷淋圈管对供给强度的影响

国内储罐火灾爆炸事故时有发生,储罐消防冷却系统实施有效的冷却是控制火势和扑救初期火灾的主要因素之一。为了研究油罐消防喷淋系统在灭后冷却中的影响,本文选取4座5×10~3内浮顶罐组,开展消防冷却水系统喷洒实验,通过测试分析发现:实际的冷却水供给强度不满足规范的要求,并探讨了储罐固定冷却水系统供给强度不足的原因,结合分析的原因建议对规范中着火罐和临近罐供水强度要求统一均为2.5 L/(min·m^2),其冷却水喷淋圈管设置应为四段以上。     

基于油罐火灾数值模拟的模型选取与分析

计算机模拟方法是当今研究油罐火灾发生、发展规律的重要手段。为此 ,从油罐燃烧的特点出发 ,搜集了当前最新的 1 7种火灾模型 ,对比分析了它们的特点和适用范围 ,并筛选出 7种适于模拟油罐火灾的模型 :ALOFT -FT ,FDS ,CFX ,FLUENT ,PHOENICS ,JASMINE和FIRE。通过对这些模型计算方法的进一步比较 ,分析了利用这 7种模型模拟油罐火灾的优点和缺点。最后 ,提出了运用FDS模型模拟油罐火灾的优势 ,并用其进行了计算和分析 ,得到了满意的结果     

大功率应急柴油发电机组主油罐配置优化研究

为有效降低某工程大功率应急柴油发电机组主油罐的火灾安全风险和设备制造地下就位安装难度,通过对相关规范的分析,研究了两种主油罐配置优化方案,从规范符合性、油罐制造、油罐安装、安全性、运行要求和投资方面进行了比较,确定采用主油罐分置方案,并应用到具体工程项目。     

油罐火灾沸溢发生时间预测模型

油罐火灾发生沸溢具有很大的危险性,而沸溢时间的准确预测是目前的一个技术难题。笔者结合宽沸程油品油罐火灾沸溢实验,对油层内部传热过程进行详细分析,认为油罐火灾沸溢事故可近似地看作一无内热源、常物性的非稳态传热问题,其过程包含油水界面不参与换热和参与换热的两个阶段。建立了油罐火灾沸溢发生时间预测模型,对两个不同阶段,分别进行理论分析和数值方法进行求解,并同实验数据对比。结论可信,误差较小,为沸溢机理探讨研究和油罐沸溢火灾的扑救提供了参考依据。计算表明:燃烧速度和油罐底部水层厚度对沸溢时间的影响很大,而降低罐壁温度并不能有效地延迟沸溢的发生。     

LNG火灾事故下相邻储罐水喷淋热辐射防护研究

为研究LNG储罐火灾事故下水喷淋对相邻储罐的热辐射防护影响,以某LNG罐区为研究对象,基于动态火灾仿真软件FDS建立LNG水喷淋冷却防护下火灾仿真模型,研究喷淋流量和风速对热辐射防护的影响,并对火灾热辐射导致罐壁钢材热应力失效进行分析。结果表明,水喷淋可以有效降低相邻储罐接收到的热辐射值,热辐射防护效率随着喷淋流量的增加相应提高,总体保持在30%～40%;同时水喷淋装置能有效延长罐壁因热辐射导致升温发生热应力失效的时间,但随着风速的增加,整体热应力失效的时间明显缩短;最不利点的喷淋流量应基于火灾应急响应时间进行设计。     

基于CFD技术的埋地油罐油气爆炸后果模拟研究

针对埋地油罐油气爆炸后果的危险性,采用一种基于CFD技术的事故模拟方法对埋地油罐不同油气爆炸浓度情况进行分析研究。结果表明,埋地罐中心点火,爆炸测点处压力大;在爆炸极限范围内,埋地油罐最大爆炸超压变化随油气浓度呈先增后减趋势线型,其最坏情况出现在油气化学当量比浓度附近。     

Study on Gas Explosion Consequences Simulation for Underground Oil Tank Based on CFD Technology

针对埋地油罐油气爆炸后果的危险性,采用一种基于CFD技术的事故模拟方法对埋地油罐不同油气爆炸浓度情况进行分析研究.结果表明,埋地罐中心点火,爆炸测点处压力大;在爆炸极限范围内,埋地油罐最大爆炸超压变化随油气浓度呈先增后减趋势线型,其最坏情况出现在油气化学当量比浓度附近.     

多因素下小尺度油罐火燃烧速率的研究

以正庚烷为研究对象,开展了不同因素耦合作用下小尺度油罐火燃烧特性的实验研究。结果表明:在不改变其他工况条件下,开口因子直接影响燃料燃烧速率,发现不同开口因子下燃烧速率与全开口下燃烧速率之比始终正比于对应的开口面积之比,且之间存在着相应的关系式。在实验所测两种液位6cm和8cm下,其燃烧速率变化不大,由此可发现,在该实验液位下油罐火液位高度不是影响燃烧速率的主要因素。在不同的风速下,随着风速的增加燃烧速率逐渐增加并趋于一定值,且不同开口因子下风速对燃烧速率的影响程度不同。风速对开口因子大的油罐燃烧速率的影响小于开口因子较小的油罐。     

油罐池火灾热辐射临界距离研究

为了研究油罐火灾热辐射对普通人和消防员的临界伤害距离及相邻油罐的临界失效距离,基于双区域池火模型运用PHAST软件模拟油罐发生池火灾事故,分析热辐射距离随风速、油罐容积和大气稳定度3种因素的变化趋势,讨论3种影响因素对临界距离的影响.结果表明,风速和油罐容积均会显著影响3种临界距离,而大气稳定度对3种临界距离的影响可以忽略.《建筑设计防火规范》中规定的防火间距能满足相邻油罐火灾安全要求,但容积大于等于2 000 m3着火油罐灾难性破裂所需时间均小于《石油库设计规范》中联防消防车的响应时间,导致发生防火堤内火灾的可能性增加,因此建议修改《石油库设计规范》中联防消防车的响应时间.     

故障树在含硫油罐火灾分析中的应用

含硫油罐爆炸主要是由自燃、明火、雷击和静电引起的,应用故障树分析法(FTA)对其进行了分析,建立了含硫油罐爆炸的故障树.采用下行法求出了系统的最小割集,通过故障树的定性分析和定量分析,提出了预防含硫油罐火灾爆炸事故的对策,给出了具体的防爆炸措施.故障树的分析结果可以为油罐的安全管理提供理论指导.     

储罐水冷却防护机理的研究进展

水冷却防护能够有效防止储罐的火灾爆炸,基于国内外对水喷淋防护机理的研究,总结国内外关于水喷淋设计标准的规范,分析了水喷淋宏观实验研究的进展及局限,探讨了储罐表面水膜机理的研究趋势及方向,对比了不同软件的适用范围和场景,同时提出了研究中的缺陷及不足之处,展望未来的研究趋势及发展方向。     

水喷淋作用下建筑通道烟气蔓延特性模拟研究

采用数值模拟研究在单喷淋作用下建筑通道内烟气的蔓延特性,并对不同喷淋压力条件下烟气质量流量、温度及CO体积分数随时间的变化进行对比,对引起喷淋作用下烟气蔓延速度及烟气成分浓度变化的主要原因进行了分析。结果表明,增加喷淋压力对烟气的降温作用增强,降低了烟气在通道内的蔓延速度;同时,喷淋引起的烟气拥塞增加了流出喷淋覆盖区的烟气的CO体积分数,使得烟气毒性加大。     

某核电厂应急柴油发电机组柴油储罐防爆措施效果评价

核电厂应急柴油发电机组承载着事故工况下为安全停堆设施持续提供应急电源的安全功能,而主油罐是确保该功能正常运行的关键设施,其安全问题影响重大。为客观评价其危险指数,文章利用国际权威分析工具"道(DOW)化学火灾、爆炸危险指数评价法"对该主油罐进行实例评价,并针对性的提出安全改进措施如增加油罐阻隔防爆技术。结果表明,经过安全补偿后,主油罐的火灾爆炸危险指数为"最轻",总体降幅达到61%,其中增加油罐阻隔防爆技术后的危险指数比改进前降幅达到30%,效果显著,有效降低了工程火灾和爆炸风险。     

水喷淋对仓库火蔓延及烟气输运影响的数值模拟

以某仓库作为工程背景,采用多维数值模拟研究水喷淋对火灾火蔓延及烟气输运的作用和影响.分别对该仓库在无水喷淋、水喷淋及时启动以及水喷淋延时动作的三种情况进行了较为详细的计算.模拟结果表明,无水喷雾时,该仓库的火蔓延速度逐步加快,热烟气层从顶棚附近逐步下降到地面附近;水喷雾及时启动时,火蔓延被有效抑制,热烟气层仅停留在顶棚附近;水喷淋延时动作时,火已经蔓延到较大区域,货物处于高温区,热烟气层下降到地面附近,虽然火被水喷淋系统扑灭,但货物已受到高温和烟气的危害.模拟结果为同类型仓库设计水喷淋系统的必要性提供了科学依据,同时也论证了确保水喷淋系统完整好用的重要性.     

喷淋水浴除尘器除尘性能实验研究

针对自主研发的一种喷淋水浴除尘器,实验研究了处理风量、水位高度和喷淋等因素对阻力、除尘效率和排放浓度的影响。结果表明:喷淋水浴除尘器在喷淋状态下,当处理风量为1 150m3/h,水位高度为0mm时,除尘器的阻力为750Pa,除尘效率达99.7%,排放浓度为4.52mg/m3。该喷淋水浴除尘器具有体积小、结构简单、阻力较低、除尘效率高和应用范围广等优点。     

外浮顶油罐雷击路径打火与防护技术研究

近年来,大型外浮顶油罐屡遭雷击,发生油罐着火事故。从发生着火油罐看,这些油罐均按标准规范采取了油罐接地、浮盘安装接地连线、二次密封板安装了导电片等防雷措施,但仍出现了雷击油罐着火事故。从2009年开始建立大型外浮顶油罐雷电实验装置,并开展了实验研究。根据研究成果,论述了两个方面内容,一是阐述了大型外浮顶油罐遭雷击时的电流路线,电流在运动路径中产生的放电打火现象;二是阐述外浮顶油罐分路与分流技术,消除外浮顶油罐浮盘一二次密封闪络打火现象,避免一二次密封空腔闪爆着火。     

对隔离油气焊补油罐方法的探讨

为有效防止油罐焊补作业中的火灾爆炸事故,本文根据油气燃烧爆炸条件和实践经验,提出了一种既安全又简便的隔离油气焊补油罐的方法,并对其安全可行性予以分析探讨.